Azotan(V) wapnia podczas ogrzewania, ulega rozkładowi na tlenek wapnia, oraz dwa gazy : tlenek azotu(IV) i tlen. W otwartej probówce ogrzewano 20 g azotanu(V) wapnia i po pewnym czasie stwierdzono, że masa substancji w probówce wynosi 13,40 g. Oblicz: a) ile gramów tlenku wapnia zawierała substancja w probówce po doświadczeniu, b) jaka objętość tlenu w przeliczeniu na warunki normalne wydzieliła się w doświadczeniu. Wyniki podaj z dokładnością do 0,01.
More Questions From This User See All
W tego typu zadaniach dobrze jest zapisać sobie równianie reakcji. Nie stosuję dolnych indeksów bo nie lubię tego edytora :P, oczywiście liczby z prawej strony symbolu są w indeksie dolnym.
Ca(NO3)2 ---> CaO + 2NO2 + 0,5 O2
Z pewnych względów, tutaj głównie formalnych, bo przecież pół cząsteczki to po prostu atom... Pół atomu to inna sprawa. Mnożymy przez 2 każdy czynnik, otrzymując
2Ca(NO3)2 ---> 2CaO + 4NO2 + O2
To jest nasza podstawa, baza.
Z równania wynika, iż 1 mol azotanu (V) wapnia, w wyniku rozkładu da nam 1 mol tlenku wapnia. Używając mas molowych, możemy zapisać proporcję
164 g Ca(NO3)2 - 56 g CaO
20 g Ca(NO3)2 - x g CaO
x=56 g*20 g/ 164 g= 6,83 g CaO
Tyle tlenku wapnia zostanie w probówce po całkowitym termicznym rozkładzie 20 g azotanu wania. To co jest napisane, że po jakimś czasie zostało 13.40 g substancji w probówce ma nam tylko zasugerować, że powstające gazy się ulatniają.
Jeśli chodzi o odpowiedź na drugie pytanie, należy sprawdzić, także za pomocą proporcji, ile tlenu wywiąże się z 20 g azotanu (V) wapnia.
164 g Ca(NO3)2 - 16 g O2
20 g Ca(NO3)2 - y g O2
y= 16g * 20 g/164 g= 1,95 g O2.
Ilościowo jest to 1,95 g/32 g/mol = 0,06 mola O2
Korzystając z równania stanu gazu doskonałego, równania Clapeyrona, możemy obliczyć powstałą objętość tlenu w przeliczeniu na warunki normalne. Warunki normalne, to temperatura 273.15 K ( 0 stopni Celsjusza) oraz ciśnienie 1 atmosfery (1013,25 hPa). Przekształcamy wzór pV=nRT do postaci V=nRT/p podstawiamy wartości liczbowe w odpowiednich jednostkach (podstawowych)
V= [0,06 mola*8,31 J/(K*mol) * 273,15 K] / 101325 Pa
Wartość liczbowa to 0,001344 . Teraz zastanówmy się w jakich jednostkach wyrażamy tę wielkość, w jednostkach objętości, ale czy są to m^3, dm^3, km^3...?
W liczniku ułamka mol i K się skraca, pozostaje nam J/Pa.
J= N*m= kg*m/s^2* m
Pa= N/m^2
Niutony sie skracają, pozostaje nam m/1/m^2 czyli m^3. Jest to zgodne ze zdrowym rozsądkiem, nie było dużo tego tlenu, Ok zamieniamy m^3 na dm^3 mnożąc przez 1000 bo każdy m=10 dm m^3= (10 dm)^3
Odp. Tlen powstały w wyniku termicznego rozkładu 20 g azotanu (V) wapnia zajął, w warunkach normalnych, objętość 1,34 dm^3. W razie pytań zapraszam na priv.
Odpowiedź podaję w załaczniku. Mam nadzieję, że zrozumiała będzie.